5.4圆周运动.doc

江苏省白蒲高级中学高一物理必修二活动单5.4 圆周运动学习目标:1.认识圆周运动的特点，掌握描述圆周运动的物理量。2.体会匀速圆周运动的实质线速度不断变化的曲线运动（变速运动），角速度不变。3.掌握线速度、角速度、周期之间的关系，会用相关公式求解分析实际问题。活动一：结合所学知识，完成下列问题。曲线运动有哪些特点：曲线运动的轨迹有什么特点? 曲线运动的速度有什么特点? 曲线运动的加速度（合外力）有什么特点? 思考：（1）如果让你给圆周运动下一个定义，应该怎么描述？ （2）你认为在所有的圆周运动中，具有的怎样特征的圆周运动是最简单的？ 例1、下列说法中，正确的有（ ）A 做曲线运动的物体，在某点的速度方向为其轨迹在该点的切线方向B 做圆周运动的物体，如果保持速度大小不变，即为匀速运动C 做圆周运动的物体，其运动方向一定改变，所以一切圆周运动都是变速运动D 做圆周运动的物体，在某点的速度方向与该点到轨迹圆心的连线垂直活动二：阅读教材，掌握有关描述圆周运动的几个物理量1、线速度：（1）定义：质点做圆周运动通过的 与 的比值叫做线速度。（1）物理意义：描述圆周运动的物体 的物理量。（2）定义式： ，单位： 。注意：线速度有平均值与瞬时值之分，若t足够小，得到的是瞬时线速度，若t较大，得到的是平均线速度。（3）矢量性：线速度的方向和半径_，和圆弧_。（4）匀速圆周运动：线速度大小_的圆周运动。注意：匀速圆周运动是一种变速运动，这里的“匀速”特指“匀速率”，即速度大小不变。例2、关于匀速圆周运动的说法，正确的有（ ）A匀速圆周运动是线速度不变的运动B匀速圆周运动是线速度大小不变的运动C匀速圆周运动在任何相等时间里，质点的位移都相同D匀速圆周运动在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等2、角速度：A C B O 情景激疑：一张转盘上有A、B、C三个点，如右图所示，当该转盘绕转轴O逆时针匀速转动时，思考以下几个问题：A、B两个点转动的线速度相同吗？A、C两个点转动的线速度相同吗？A、B、C三个点的运动有没有什么共性呢？（1）角度制和弧度制角度制：将圆周等分成360等份，每一等份对应的圆心角定义为1度。弧度制：圆心角的大小可以用弧长s和半径r的比值来描述，这个比值是没有单位的，为了描述问题的方便，我们“给”这个比值一个单位，这就是弧度（rad），即： （2）物理意义：描述圆周运动的物体 的物理量.（3）定义式： 。（4）单位：_，符号为_或_。（5）转速：单位时间内转过的_，单位为_或_。（6）周期：做匀速圆周运动的物体，转过 所用的时间。注意：匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动.例3、关于圆周运动的说法中正确的有（ ）A做匀速圆周运动的质点，其加速度为零B做匀速圆周运动的质点，在任何相等时间内，转过的角度都相同C绕盘心转动的圆盘上，所有质点，运动的角速度都相同D绕盘心转动的圆盘上，所有到盘心距离相等的质点，运动的线速度都相同例4、做匀速圆周运动的物体，10S内沿半径是20M的圆周运动路程100M，试求物体做匀速圆周运动时：（1）线速度的大小；（2）角速度的大小；（3）周期的大小。s 活动三：结合已学新知，推导描述圆周运动中各物理量之间的关系r 线速度定义式： ； O 角速度定义式： ；弧度制表达式： ；周期的表达式： ；1. v、T、r的关系： ；2. 、T的关系： ；3. 、n的关系： ；4. v、r的关系： 。注意：公式v=r中，v与必须对应同一时刻。对公式v=r的进一步理解线速度v和角速度都可以用来描述圆周运动的快慢，公式v=r反映了它们和半径之间的关系。1、r一定时，v 举例：（1）齿轮边缘处的质点随着齿轮转速的增大，角速度和线速度都随之增大。（2）骑自行车时，车轮转得越快，角速度就越大，车轮边缘上各点的线速度就越大。2、一定时，vr 举例：时钟上的分针转动时，分针上各个质点的角速度相同，但分针上离圆心越远的点，r越大，v也就越大。例5、甲、乙两个做圆周运动的质点，它们的角速度之比为31，线速度之比为23，那么下列说法正确的有（ ）A它们的半径之比为29B它们的半径之比为12C它们的周期之比为23D它们的周期之比为13例6、如图所示，在绕竖直轴匀速转动的圆环上有A、B两点，过A、B的半径与竖直轴的夹角分别为30，60则A、B两点的线速度之比为 。基础巩固1.对于做匀速圆周运动的物体来说，不变的物理量有（ ）A.周期 B.频率 C.角速度 D.线速度2.关于角速度和线速度,下列说法正确的是（ ）A.半径一定,角速度与线速度成反比 B.半径一定,角速度与线速度成正比C.线速度一定,角速度与半径成正比 D.角速度一定,线速度与半径成反比3.关于地球上的物体，由于地球的自转，则对于物体的角速度、线速度的大小，以下说法中正确的是（ ）A.在赤道上的物体线速度最大 B.在两极上的物体线速度最大C.赤道上物体的角速度最大 D.北京和南京的角速度大小相等4.两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴O到小球2的距离是（ ）A.Lv1/(v1+v2) B.Lv2/(v1+v2)C.L（v1+v2）/v1 D.L（v1+v2）/v25.做匀速圆周运动的物体，运动半径增大为原来的2倍，则（ ）A如果角速度不变，线速度变为原来的2倍B如果线速度不变，角速度变为原来的2倍C如果角速度不变，运动周期变为原来的2倍D如果线速度不变，运动周期变为原来的2倍6.太阳从东边升起、西边落下是地球上的自然现象但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，这些条件是( )A.时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大B.时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大C.时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行必须较大D.时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大7.一个做圆周运动的物体，下列说法正确的是( )A.只要圆半径不变，它一定做匀速圆周运动B.只要半径转过的角度与时间成正比，它一定做匀速圆